Gazy szlachetne są obojętne ze względu na ich kompletne powłoki elektronowe. Ich stabilna struktura atomowa sprawia, że energia potrzebna do dodania lub usunięcia elektronu zaporowo jest wysoka, więc szlachetne gazy nie tworzą związków w warunkach naturalnych.
Chociaż są one z natury obojętne, gazy szlachetne mogą tworzyć związki w pewnych warunkach laboratoryjnych. Muszą być albo zjonizowane, albo poddane wysokiemu ciśnieniu, a nawet w tych warunkach tylko wiązać z wysoce reaktywnymi pierwiastkami. Halogeny to pierwiastki najbardziej skłonne do wiązania się z gazami szlachetnymi w laboratorium; otrzymane związki stosuje się jako utleniacze w innych reakcjach chemicznych. Są one szczególnie użyteczne w reakcjach, w których zanieczyszczenie ze związku utleniającego nie jest pożądane, ponieważ gaz szlachetny jest uwalniany jako część reakcji utleniania.
Gazy szlachetne tworzą grupę 18 układu okresowego i są helami, neonami, argonem, kryptonem, ksenonem i radonem. Chociaż jest on członkiem grupy 18, syntetyczny, radioaktywny element ununoctium nie jest klasyfikowany jako gaz szlachetny. Ununoctium jest wysoce niestabilny i tylko kilka atomów zostało wyprodukowanych w laboratoriach, ale teoretyczne obliczenia przewidują, że jest to raczej ciało stałe niż gaz szlachetny. Jedynym innym elementem radioaktywnym w grupie 18 jest radon.
